CN101178783A - Rfic标签和其使用方法 - Google Patents

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Abstract

RFIC标签(1A)由IC芯片(5)和金属薄板(10A)构成。IC芯片(5)装配在金属薄板(10A)的狭缝部(10a)的大致中央。金属薄板(10A)的纵向的两端部的连接部(10c)通过焊接贴粘合在金属部件(2)上，其具有L字形状的狭缝(6A)的狭缝部(10a)的下面从金属部件(2)的表面被抬起规定高度(h)。整体的长度(L2+L1+L2)是通信波长λ的1/4以下的长度。

Description

RFIC标签和其使用方法
技术领域
本发明涉及安装在金属物上的RFIC标签和其使用方法。
背景技术
近年，在具备利用无线电波工作的IC芯片的RFIC(射频集成电路)标签，和读取装置、记录装置或读取/记录装置(以下总称为读取/记录装置)之间通过无线电波进行数据交换的RFIC标签正在普及。由于该RFIC系统用RFIC标签以及读取/记录装置各自所具备的天线进行数据的交换，因此即便使RFIC标签离开读取/记录装置也能够进行通信，另外，由于抗污染的优点，因此正在被用于工厂的生产管理、物流的管理、进出门管理等各种用途。
具备偶极天线且在UHF带或SHF带工作的RFIC标签，如果像直接配置在金属物上这样使其接近金属，就不工作。因此，在将所述RFIC标签安装在金属物上时，采用如下的方法，即，通过在RFIC标签和金属物之间配置由塑料或橡胶等构成的衬垫，在金属物和天线之间设置一定的距离来抑制金属的影响。
但是，如果减薄衬垫来缩小金属物的表面和天线的间隔，则RFIC标签便不工作，另一方面，如果加厚衬垫来增大金属物和天线的间隔，虽然通信距离变大，但却存在RFIC标签从金属物的表面突出，在金属物的使用中，与周边的物品或金属物彼此接触，从而RFIC标签破损的可能性增加的问题。
为了改善这一点，在特开2005-309811号公报(参照图2、图4、图6、图7)中，记载了如下的RFIC标签，即，在所述偶极天线的向金属物的安装面上设置软磁性材料，或者，在所述偶极天线的向金属物的安装面上，从所述金属物侧开始，设置软磁性材料和衬垫，或者，在所述偶极天线的向金属物的安装面上，从所述金属物侧开始，设置衬垫、软磁性材料和衬垫。
但是，特开2005-309811号所记载的以往技术的RFIC标签，是将IC芯片安装在偶极天线上，然后将其安装在金属物上的RFIC标签，如果将通信波长设为λ，则必须有半波长(λ/2)的长度的天线长，这就存在RFIC标签变大的缺点。
发明内容
本发明是鉴于所述问题而研制成的，其主要目的在于提供可以设置在金属物上，且比以往小型的RFIC标签。
本发明的第1个观点的RFIC标签，其特征在于，在导电性的薄板或薄膜上装配了利用无线电波工作的IC芯片，通过将导电性的薄板或薄膜安装成设置在其两端部侧的连接部与金属物电连接或以形成静电电容的方式连接，使金属物构成IC芯片的天线，导电性的薄板或薄膜，在中间部具备用于使天线的阻抗和IC芯片的阻抗匹配的阻抗匹配用的电路，安装成至少使阻抗匹配用的电路部分从金属物离开规定的间隔。并且，其特征还在于，当把要发射或接收的电波的波长设为λ时，导电性的薄板或薄膜的阻抗匹配用的电路部分的长度小于λ/2。
根据本发明，由于可以使金属物的金属表面作为IC芯片的天线起作用，因此即便装配了IC芯片的导电性的薄板或薄膜的阻抗匹配用的电路部分的长度小于IC芯片的通信波长λ的1/2，也可以将装配了IC芯片的薄板作为RFIC标签进行通信。
另外，本发明的第2个观点的RFIC标签，是包括利用无线电波工作的IC芯片和具有阻抗匹配用的电路的小型天线而构成的小型嵌入方式的RFIC标签，其特征在于，通过将设置在小型天线的规定的端部的连接部与金属物电连接或者以静电电容耦合的方式连接，使金属物构成所述IC芯片的天线，将小型天线安装成至少使阻抗匹配用的电路部分从金属物离开规定的间隔。并且，其特征还在于，当把要发射或接收的电波的波长设为λ时，小型天线的阻抗匹配用的电路部分的长度小于λ/2。
根据本发明，由于可以使金属物的金属表面作为IC芯片的天线起作用，因此即便小型嵌入物的小型天线的长度小于IC芯片的通信波长λ的1/2，也可以作为RFIC标签进行通信。本发明还包括RFIC标签的使用方法。
根据本发明，可以提供能够设置在金属物上的小型的RFIC标签。
附图说明
图1A是本发明的第1实施例的RFIC标签的概略构成图，是展示将RFIC标签安装在金属部件(金属物)上的状态的立体图。
图1B是第1实施例的除去IC芯片的状态的RFIC标签的平面图。
图1C是图1A的X1-X1方向上的向视剖面图。
图1D是第1实施例的RFIC标签的等效电路图。
图2A是本发明的第1实施方式的变形例的RFIC标签的概略构成图，是脚部的设定角度不同的RFIC标签的立体图。
图2B是脚部以及连接部从狭缝部的纵向端部侧的两方的宽度方向端，共计4个部位，向宽度方向延伸的RFIC标签的立体图。
图3A是本发明的第1实施方式的再别的变形例的RFIC标签的概略构成图，是以相对于脚部使连接部位于狭缝部的下方的方式向内侧弯曲成直角的RFIC标签的立体图。
图3B是在图3A中脚部的设定角度不同的安装形状的RFIC标签的立体图。
图4A是本发明的第1实施方式的再别的实施例，是在狭缝部的下面配置了衬垫部件的RFIC标签，是连接部沿着纵向延伸的RFIC标签的侧视图。
图4B是向狭缝部的下方侧弯曲地配置连接部的RFIC标签的侧视图。
图5A是图2A所示的RFIC标签的变形的立体图。
图5B是图5A所示的RFIC标签的变形的立体图。
图6A是展示图5A所示的RFIC标签的变形的立体图。
图6B是展示将图6A所示的RFIC标签安装在电路基板上的状态的立体图。
图6C是展示将图3A所示的RFIC标签应用于电路基板的状态的立体图。
图7A是封入液晶的上部以及下部玻璃基板的剖面图。
图7B是将设在上部玻璃基板上的共通电极作为天线的RFIC标签的概要图。
图7C是图7B的A部的凹部的放大立体图。
图7D是在凹部内形成ITO膜之后的立体图。
图8A是展示本发明的第2实施方式的小型插入物的立体图。
图8B是图8A的X2-X2向视剖面图。
图9A是说明在螺栓的头上设置凹部安装小型插入物的使用方法的图，是螺栓的头的平面图。
图9B是图9A的X3-X3向视纵剖面图。
图9C是直径小于图9A所示的螺栓的螺栓的头的平面图。
图10A是说明在硬币上设置凹部安装小型插入物的使用方法的图，是硬币的立体图。
图10B是图10A的X4-X4向视纵剖面图。
图11A是形成了平面形状不同的狭缝的小型插入物的平面图。
图11B是将小型插入物安装在金属部件上的情况的等效电路图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的实施例的RFIC标签。
《第1实施方式》
首先，参照图1A、图1B、图1C以及图1D说明本发明的第1实施方式的RFIC标签。图1A是展示将第1实施方式的RFIC标签安装在金属部件(金属物)上的状态的立体图，图1B是除去了IC芯片的状态的RFIC标签的平面图，图1C是图1A的X1-X1向视立体图，图1D是RFIC标签的等效电路图。
RFIC标签1A由IC芯片5和矩形的导电性的、例如铜(Cu)、铝(Al)等金属薄板(导电性的薄板)10A构成。如图1A所示，IC芯片5装配在金属薄板10A的纵向的设置中间部的阻抗匹配用的电路的部分(以下，称为狭缝部)10a的大致中央。将金属薄板10A的纵向的两端部侧的连接部10c，通过图未示的导电性粘接剂或焊锡等的焊接粘合在金属部件2上，并以使狭缝部10a的下面从金属部件2的表面离开规定高度h，例如，100μm以上的方式，由弯曲成大致直角的脚部10b抬起。
如图1B所示，狭缝部10a具有在纵向的大致中央部分，在从侧面侧到大致一半宽度的位置上加上切口，进而，沿着纵向弯曲成直角，从而作为整体，平面形状为L字形状的切口的狭缝6A。在用四边框表示的5a、5b的位置上，以作为向IC芯片5的天线供电用的端子的信号输入输出电极5a、5b对应的方式，即，以跨越狭缝6A的方式，将IC芯片5例如通过超声波接合电连接并装配在金属薄板10A上(参照图1C)。
在此，金属薄板10A的厚度例如是100μm。狭缝部10a只要具有能够从金属部件2的表面确保规定的高度的通常的强度即可，可以根据由金属薄板10A的材质适当决定。
另外，狭缝部10a的纵向的长度L1，设为在所述L字形状的狭缝6A的纵向的长度，例如，约3.5mm(参照图1B)的纵向的两侧保持IC芯片5的宽度等的余地的长度，例如7mm以上。连接部10c的长度L2例如设为约5mm。这样，整体的长度L2+L1+L2可以设为约17mm(换算成波长λ的单位，是λ/7以下)。在此，我们从实验了解到，如果将长度L1设为约20mm，而将整体的长度L2+L1+L2设为约30mm，则通信距离变得较长。
再者，我们确认了如果狭缝部10a的下面离开金属部件2的表面的高度h是100μm以上就可以进行通信。该高度h，值越大，通信距离就越增大。
另外，所述例示的数值是IC芯片5的纵向的宽度约为0.5mm，IC芯片5的通信频率是2.45GHz的情况。狭缝6A的长度，即，狭缝部10a的长度L1是根据阻抗匹配的程度适当决定的。另外，连接部10c，如果是利用焊锡等与金属部件2的表面电连接的情况，则长度L2就没有意义，但如果是用绝缘性的粘接剂等粘贴的情况，则由于是通过静电电容耦合实现的连接，因此将长度L2设为约5mm。
通过将IC芯片5的信号输入输出电极5a、5b分别电连接在跨越了狭缝6A的狭缝部10a的金属薄板上，便将因狭缝6A的形成而出现的短截线6a(参照图1B)的部分，串联地连接在成为天线的狭缝部10a以及金属部件2、和IC芯片5之间，短截线6a的部分作为串联地连接的电感成分工作。通过该电感成分，可以将IC芯片5内的电容成分抵消，并取得天线和IC芯片5的阻抗匹配。
即，IC芯片5可以将足够面积的金属部件2作为天线，同时可以使IC芯片5的阻抗和由狭缝部10a以及金属部件2形成的天线的阻抗相匹配。将这样包括狭缝6A的狭缝部10a称为阻抗匹配电路。
再者，阻抗匹配由由狭缝6A的到L字的拐角为止的各长度决定的短截线6a的电感成分决定。
根据本实施方式，由于作为RFIC标签1A的安装部件的金属部件2作为RFIC标签1A的天线起作用，因此RFIC标签1A的狭缝部10a的纵向的长度，只要是通信波长λ的1/4以下的长度就足够，全长也不过是最小的约17mm，即便为了延长通信距离而优选设为约30mm，也是波长λ的1/4以下的长度，因此可以用小型的RFIC标签1A进行通信。即，根据本实施方式，由于可以使金属物的表面作为IC芯片5的天线起作用，因此即便装配了包括阻抗匹配电路的IC芯片5的金属薄板的长度小于IC芯片5的通信波长λ的1/2，也可以将装配了IC芯片5的金属薄板作为RFIC标签而进行通信。
另外，由于将狭缝部10a的下面和金属部件2的间隙确保在100μm以上并使其作为阻抗匹配电路起作用即可，因此从金属部件2的表面突出的突出部分较小，在使用之际RFIC标签1A很难被刮到。
再者，作为应用本实施方式的RFIC标签1A的金属部件2，是铝(Al)、碳钢、不锈钢、铜(Cu)等导电性金属。即，与磁性体、非磁性体的差异无关，都可以应用不锈钢。
另外，在本实施方式中，虽然设为金属薄板10A，但不限于此。代替导电性的金属薄板，例如，也可以是通过电镀、蒸镀、溅射等在树脂板的表面上形成了导电性金属的薄膜的导电性的薄板、由导电性的树脂构成的薄板。
《第1实施方式的各种变形例》
其次，说明第1实施方式的变形例。对于与第1实施方式相同的构成标以相同的标号，并省略重复的说明。
图2A是金属薄板10B的脚部10b的设定角度与RFIC标签1A不同，设为向下方倾斜地末端变宽的脚部10b的设定角度的安装形状的RFIC标签1B。通过将金属薄板10B的脚部10b设为图2A所示的角度，当在金属薄板10B上使用硬质材料的情况下，具有可以防止由弯曲加工导致的断裂的优点。
图2B是金属薄板10C的脚部10b以及连接部10c，从狭缝部10a的纵向的端部侧的两方的宽度方向端，共计4个部位，沿着宽度方向延伸的RFIC标签1C。通过设为这样的脚部10b、连接部10c的配置构成，能够更可靠地确保中间部的狭缝部10a和金属部件2的间隔。
图3A只有相对于金属薄板10D的脚部10b以使连接部10c位于狭缝部10a的下方的方式向内侧弯曲成直角这一点与RFIC标签1A不同，其他是相同的。通过设为这样的安装形状，与第1实施方式相比，在纵向上可以更紧凑。另外，在代替金属薄板而使用在上面侧形成了导电性的金属膜的薄板的情况下，通过设为这样的连接部10c的形状，便容易与金属部件2电连接。图3B是在图3A中脚部10b的设定角度不同，设为向下方倾斜地末端变宽的脚部10b的设定角度的安装形状的RFIC标签1E。
图4A是在RFIC标签1A的狭缝部10a的下面(安装面)上配置由绝缘材料构成的衬垫部件21后再安装在金属部件2上的RFIC标签1F。图4B是在RFIC标签1D的狭缝部10a的下方配置由绝缘材料构成的衬垫部件21后再安装到金属部件2上的RFIC标签1G。
作为衬垫部件21的材质，例如，可以是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)等树脂薄板，用图未示的粘接剂粘贴在狭缝部10a的下面上。另外，作为衬垫部件21，使用陶瓷、用于半导体的封装材料的环氧树脂，将RFIC标签1F整体设为与被称为芯片电阻、芯片电容器的零件相同形态的封装零件，从而可以更容易使用。
在RFIC标签1F、1G中，由于在狭缝部10a的下方配置衬垫部件21，因此具有即便在狭缝部10a上施加外力，狭缝部10a和金属部件2的表面的间隔也不会变化的优点。即，可以防止金属薄板10A、10D弯曲而塑性变形，可通信距离变化的情况。
图5A是图2B所示的RFIC标签1C的变形，是金属薄板10F的脚部10b以及连接部10c，从狭缝部10a的纵向的端部侧的一方的宽度方向端，共计2个部位，沿着宽度方向延伸的RFIC标签1H。这时，由于只通过金属薄板10F的悬臂梁状的强度确保高度h，因此与RFIC标签1A相比，最好增大金属薄板10F的板厚。
在RFIC标签1H的情况下，与RFIC标签1A相比，可以在纵向上紧凑地安装在金属部件2上。
图5B是RFIC标签1H的变形，是金属薄板10F的连接部10c被进一步向狭缝部10a的下方侧弯曲而形成的RFIC标签1I。这时，由于只通过金属薄板10G的悬臂梁状的强度确保高度h，因此与RFIC标签1A相比，最好增大金属薄板10G的板厚。另外，这时，与RFIC标签1C以及RFIC标签1H相比，可以在宽度方向上紧凑地安装在金属部件2上。
图6A是展示将作为图5A所示的RFIC标签1H的又一变形的、采用了平面形状为コ字形状的平板形状的金属薄板10H的RFIC标签1K，以不将狭缝部10a和金属部件2重叠的方式安装在金属部件2上的状态的图。
通过将RFIC标签1K像这样以使狭缝部10a从金属部件2的边缘突出的方式安装，即便将金属部件2彼此重叠，也由于IC芯片5被夹在金属部件2之间，从而不会被金属部件2强烈地挤压，因此可以防止IC芯片5破损。
图6B是展示将RFIC标签1K安装在印制电路板等电路基板4上的状态的图。在图6B中，是如下的状态，即，当在与电路基板4的缘部相比在更深处的位置上，例如，配置设为接地的、比RFIC标签1K大得多的配线图案区域(金属物)4a，在其周围配置电路图案区域4b的情况下，将RFIC标签1K以狭缝部10a不和配线图案区域4a重叠的方式安装在电路基板4上。
这样，通过将较小的RFIC标签1K连接在形成在电路基板4上的较大的配线图案4a上，RFIC标签1K可以得到足够的通信距离。
图6C是展示将RFIC标签1D应用于电路基板4的状态的图。在图6C中是如下的状态，即，以狭缝部10a从配线图案区域4a悬浮的状态，将RFIC标签1D安装在比电路基板4的缘部更深的位置的配线图案区域4a上。在这种将RFIC标签1D安装到电路基板4上的方法中，与图6B的情况相比，狭缝部10a的位置也可以位于配线图案区域4a，因此可以很容易地将RFIC标签1D安装到电路基板4上。
在到目前为止的第1实施方式以及所述各变形例中，设为将IC芯片5装配在金属薄板上的RFIC标签，但在以下说明的变形例中，是在金属薄膜上装配IC芯片5，构成RFIC标签的例子。在此，以将IC芯片5装配在液晶面板的封入液晶层的玻璃基板中的设置有共通电极(金属物)的玻璃基板上而构成RFIC，并将共通电极作为其天线的构成为例进行说明。
图7A是封入液晶的上部以及下部玻璃基板的剖面图，图7B是将设在上部玻璃基板上的共通电极作为天线的RFIC标签的概要图，图7C是设在图7B的A部的凹部的ITO(氧化铟锡)膜形成之前的放大立体图，图7D是在凹部内形成ITO膜之后的立体图。
如图7A所示，在上部玻璃基板31和下部玻璃基板33之间设置间隙，用密封材料35将四周围住，在间隙内注入液晶，制成液晶层37。在上部玻璃基板31的内面侧上预先形成共通电极(金属物)32。另外，在下部玻璃基板33的内面侧上预先形成TFT(薄膜晶体管)34和像素电极36。
共通电极32是较大图案的ITO的透明电极，大多通过溅射形成在上部玻璃基板31上。
在图7A～图7D所示的本变形例中，如图7B所示，在形成共通电极32时，同时通过溅射在上部玻璃基板31上也形成RFIC标签1L的金属薄膜(导电性的薄膜)10L。
金属薄膜10L具有纵向的两端弯曲成L字形并与共通电极32连接的连接部10c，和具有中央部的L字形状的切口的狭缝6A的狭缝部10a。狭缝部10a的长度，例如，最小是7mm，最好设为20mm。并且以使作为向IC芯片5的天线供电用的端子的图未示的信号输入输出电极5a、5b跨越狭缝6A的方式，例如通过超声波接合将IC芯片5电连接并装配在金属薄膜10L上。
装配IC芯片5的上部玻璃基板31的部分，如将图7B的A部放大的图7C所示(是IC芯片5被除去的状态)，设置矩形的凹部27，进而，设置从凹部27的底部27c到上部玻璃基板31的表面部分相连的平面形状为L字形的槽28。底部27c的矩形的尺寸是与IC芯片5大致相同的尺寸，其距离上部玻璃基板31的平滑的表面部分的深度，设为可以容纳IC芯片5的厚度的深度。
相当于金属薄膜10L的纵向的凹部27的侧壁是倾斜面27a，进而，相当于金属薄膜10L的宽度方向的凹部27的侧壁，一方是垂直面27b，另一方是倾斜面27a。构成设在底部27c上的L字形的较短的部分的槽28的端部碰上垂直面27b而封闭。槽28的侧壁由垂直面构成。
这样的凹部27以及槽28，在制造上部玻璃基板31时，例如用模具形成。
在形成凹部27以及槽28之后，如图7C中用箭头所示那样，通过ITO的溅射形成共通电极32，同时形成金属薄膜10L。图7D展示了形成了金属薄膜10L之后的状态，由于在金属薄膜10L的形成时，在槽28的侧壁以及凹部27的垂直面27b上，没有通过各向异性淀积形成ITO的金属薄膜10L，因此便由槽28的侧壁以及凹部27的垂直面27b形成狭缝6A。
通过像这样形成凹部27，并在此装配IC芯片5，IC芯片5的上面纳入凹部27的深度内，上部玻璃基板31的表面可以成为没有突出部分的平滑的表面。
根据图7A～7D所示的本变形例，由于RFIC标签1L经由连接部10c电连接的较大图案的共通电极32用作IC芯片5的天线，因此RFIC标签1L的狭缝部10a的纵向的长度，只要是通信波长λ的1/4以下的长度就足够，最小是约7mm，即便为了延长通信距离而优选设为约20mm，也是波长λ的1/4以下的长度，可以用小型的RFIC标签1L进行通信。即，根据本实施方式，由于可以使作为ITO的透明电极的共通电极32作为IC芯片5的天线起作用，因此即便装配了包括阻抗匹配电路的IC芯片5的金属薄膜10L的长度小于IC芯片5的通信波长λ的1/2，也可以将装配了IC芯片5的金属薄膜10L作为RFIC标签进行通信。
再者，图7B的狭缝6A是通过在上部玻璃基板31上形成槽28和垂直面27b的方式利用ITO的溅射形成的，但也可以也可以用光制抗蚀剂的掩蔽形成狭缝6A。
《第2实施方式》
其次，参照图8A和图8B说明本发明的第2实施方式的设为小型嵌入方式的RFIC标签。图8A是展示将本实施方式的小型嵌入物安装在金属部件(金属物)上的状态的立体图，图8B是图8A的X2-X2向视剖面图。对于与第1实施方式相同的构成标以相同的标号，并省略重复的说明。
本实施方式中所说的小型嵌入物，是具有IC芯片和能够形成IC芯片的阻抗匹配用的电路的长度以及宽度的小型天线，并将其固定在成为基底的薄膜等之上的部件。
如图8A所示，小型嵌入物3A是如下的部件，即，将由Al等电导体的金属薄膜构成的直线形状的小型天线11A，通过成膜、印刷等形成在例如由作为绝缘体的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)等构成的基膜13的表面上，将IC芯片5装配在小型天线11A的纵向的和设在两端部的连接部11b的中间部的、形成L字形状的狭缝6A而设置阻抗匹配用的电路的部分(以下，称为狭缝部)11a上。这时，IC芯片5的信号输入输出电极5a、5b(参照图8B)跨越狭缝6A地通过超声波接合、共晶接合、经由各向异性导电膜等与小型天线11A电连接。
小型天线11A如果长度(L2+L1+L2)约为30mm，当将收发信所采用的2.45GHz的电波的波长设为λ时，是波长λ的1/4以下的长度。这种构成的小型嵌入物3A，如图8A所示，进而，具有用图未示的粘接剂粘贴在狭缝部11a的下面侧(安装面侧)的由绝缘材料构成的衬垫部件21，并用涂敷在小型嵌入物3A的背面的粘接剂15粘贴在金属部件2的表面上。这时，小型天线11A的两方的连接部11b经由基膜13以及粘接剂15和金属部件2通过静电电容耦合的方式连接。在本实施方式中，作为“小型天线的规定的端部”，小型天线11A的两方的规定的长度L2的连接部11b，和金属部件2通过静电电容耦合的方式连接。
如图8A所示，狭缝部11a具有在纵向的大致中央部分，在从侧面侧到大致一半宽度的位置上加上切口，进而，沿着纵向弯曲成直角，从而作为整体，平面形状为L字形状的切口的狭缝6A。
在此，小型天线11A的厚度例如是20μm，基膜13的厚度例如是20μm，衬垫部件21的厚度例如是80μm以上。
另外，狭缝部11a的纵向的长度L1，设为在所述L字形状的狭缝6A的纵向的长度，例如约为3.5mm的纵向的两侧保持IC芯片5的宽度等余地的7mm以上的长度。连接部11b的长度L2例如设为约5mm。这样，整体的长度L2+L1+L2可以设为约17mm(换算成波长λ的单位，是λ/7以下)。在此，我们从实验了解到，如果将长度L1设为约20mm，从而将整体的长度L2+L1+L2设为约30mm，则通信距离变得较长。
另外，我们确认了如果狭缝部11a的下面和金属部件2的表面的间隔t1是100μm以上，就可以进行通信。该间隔t1越大，通信距离就越增大。
另外，我们还确认了在连接部11b与金属部件2通过静电电容耦合的方式连接的情况下，如果连接部11b的下面和金属部件2的表面的间隔t2满足0＜t2＜300μm，就可以进行通信。该间隔t2越大，就必须越增大连接部11b的面积。即，必须增大连接部11b的纵向的长度L2。
另外，所述例示的数值是IC芯片5的纵向的宽度约为0.5mm，IC芯片5的通信频率是2.45GHz的情况。狭缝6A的长度(约3.5mm)，即，狭缝部11a的长度是由阻抗匹配的程度适当设定的。
再者，由于我们了解到连接部11b和金属部件2的表面的间隔t2到300μm为止，在静电电容耦合上都没有问题，因此也可以将基膜13和粘接剂15这两方的合计厚度(间隔t2)设为300μm以下，并且不是如图8A所示那样积极地将衬垫部件21配置在狭缝部11a的下面，而是粘贴在金属部件2上。由此，狭缝部11a的下面和金属部件2的表面的间隔t1可以确保在100μm以上，因此确认了可以进行通信。
通过将IC芯片5的信号输入输出电极5a、5b，与位于跨越狭缝6A的两侧的狭缝部11a的金属薄膜电连接，便将因狭缝6A的形成而出现的短截线6a的部分，串联地连接在成为天线的狭缝部11a以及金属部件2，和IC芯片5之间，短截线6a的部分作为串联地连接的电感成分工作。通过该电感成分，可以将IC芯片5内的电容成分抵消，取得天线和IC芯片5的阻抗匹配。
即，IC芯片5可以将足够面积的金属部件2作为天线，同时可以使IC芯片5的阻抗和由狭缝部11a以及金属部件2形成的天线的阻抗匹配。将这种包括狭缝6A的狭缝部11a称为阻抗匹配电路。
再者，阻抗匹配由由狭缝6A的到L字的拐角为止的各长度决定的短截线6a的电感成分决定。
根据本实施例，由于作为小型嵌入物3A的安装部件的金属部件2用作小型嵌入物3A的天线，因此小型天线11A的狭缝部11a的纵向的长度，只要是通信波长λ的1/4以下的长度就足够，即便是全长(L2+L1+L2)也是最小的约17mm，即便为了延长通信距离而优选设为30mm，也是波长λ的1/4以下的长度，可以用小型嵌入物3A进行通信。即，根据本实施方式，由于可以将金属物的表面用作IC芯片5的天线，因此即便装配了包括阻抗匹配电路的IC芯片5的小型嵌入物3A的长度小于IC芯片5的通信波长λ的1/2，也可以将装配了IC芯片5的金属薄板作为RFIC标签进行通信。
另外，由于只要将狭缝部11a的下面和金属部件2的间隙确保在100μm以上并使其作为阻抗匹配电路起作用即可，因此从金属部件2的表面突出的突出物较小，小型嵌入物3A很难被刮到。
再者，作为应用于本实施方式的小型嵌入物3A的金属部件2，是铝(Al)、碳钢、不锈钢、铜(Cu)等导电性金属。即，与磁性体、非磁性体的差异无关，都可以应用不锈钢。
如果在将标签粘贴到标签用纸的粘接剂涂布面侧上时，同时粘贴这样的小型嵌入物3A，就可以将该标签用于钢材等履历管理用。特别是原子力用或船舶用的钢材，品质管理很重要，在裁断购入时的定尺寸的钢管或钢板而剩下的端材上没有附带原料出厂时的品质证明的标志的情况有很多。这时，只要在裁断之前粘贴带有小型嵌入物3A的标签，在IC芯片5上记录品质证明的内容，则在利用端材时的品质检测时，只要将读取/记录装置举到标签上就可以很容易地判别。
《第2实施方式的第1变形例》
其次，参照图9A、9B说明第2实施方式的第1变形例。对于与第2实施方式相同的构成标以相同的标号，并省略重复的说明。
在第2实施方式中，是将小型嵌入物3A安装在金属部件2的表面上，本变形例是将小型嵌入物3A埋入形成在金属物上的凹部内来使用的方法。
图9A是说明在螺栓的头上设置凹部而安装小型嵌入物的使用方法的图，是螺栓的头的平面图。图9B是图9A的X3-X3向视纵剖面图。只是，在图9A中，为了便于理解图而用填充密封材料17之前的状态来展示。
在本变形例中，在导电性金属，例如，碳钢或不锈钢等的螺栓(金属物)7的头上设置大致圆筒形的凹部25，进而，在凹部25的周壁上以向径向外侧突出的方式在相对的位置上形成肩部26，用导电性粘接剂16将小型嵌入物3A的连接部固定在该肩部26上。然后，在凹部25内填充密封材料17，使螺栓7的头变得平坦。
密封材料7是绝缘性的材料，可以应用环氧树脂、低温玻璃(密封)等。
在像这样将小型嵌入物3A安装在金属物的凹部25内使用的情况下，为了避免凹部25的周壁的影响，不只要确保缝隙部的下侧的与凹部25的底面的间隔，还必须如图9A所示那样在狭缝部的侧方的周围也确保间隔。通过设为这样的构成，便与将小型嵌入物3A安装在平坦的金属物的表面上的状态相同。
再者，使小型嵌入物3A位于离螺栓7的头的表面较浅的位置上，通信距离就变得更长。
图9C是应用于直径小于图9A所示的螺栓的螺栓时的螺栓的头的平面图。必须以狭缝部与凹部25的径向中央对应的方式配置小型嵌入物3A。
通过像这样在螺栓7上将小型嵌入物3A配置在凹部25内并填充密封材料17而埋入使用，可以使螺栓7作为天线起作用，并可以与装配在埋入的小型嵌入物3A上的IC芯片5进行通信。另外，由于小型嵌入物3A被埋入内部，因此可以防止破损。并且，埋入小型嵌入物3A的螺栓7，可以将安装螺栓7的物品的品质管理数据等存储在IC芯片5内进行管理。另外，可以将螺栓7本身用作螺旋固定式的RFIC标签。
《第2实施方式的第2变形例》
其次，参照图10说明第2实施方式的第2变形例。对于与第1变形例相同的构成标以相同的标号，并省略重复的说明。
图10A是说明在硬币上设置凹部安装小型嵌入物的使用方法的图，是硬币的立体图。图10B是图10A的X4-X4向视纵剖面图。只是，在图10A中，为了便于理解图而用填充密封材料17之前的状态展示。
在本变形例中，在由导电性金属，例如，黄铜、白铜、铝合金等形成的硬币(金属物)8的1面侧设置开口的大致圆筒形的凹部25，进而，以向径向外侧突出的方式在相对的位置上形成肩部26，用导电性粘接剂16将小型嵌入物3A的连接部固定在该肩部26上。然后，在凹部25内填充密封材料17，使硬币8的所述1面侧平坦。
通过像这样将小型嵌入物3A埋入硬币8使用，可以使硬币8作为天线起作用，并可以与装配在埋入的小型嵌入物3A上的IC芯片5进行通信。另外，由于小型嵌入物3A被埋入内部，因此可以防止破损。并且，可以将埋入了小型嵌入物3A的硬币8本身用作例如游乐场的硬币。当在使用硬币8游玩的游乐场入口，将交付给游客的硬币8插入各游戏机时，当在游戏机侧与IC芯片5进行通信，然后进行数据的读出写入时，可以将游客的点数的增减更新并存储在IC芯片5内，游客便没必要拿着多枚硬币在游乐场用于玩耍。另外，还可以用于游客在哪个游戏机上游玩等倾向分析等。
再者，在所述第2实施方式的第1以及第2变形例中，虽然是用导电性粘接剂16安装小型嵌入物3A的，但由于是经由图未示的基膜通过静电电容耦合的方式实现的连接，因此也可以用绝缘性的粘接剂安装。
另外，在所述第2实施方式的第1以及第2变形例中，说明了利用小型嵌入物3A的情况，但也可以将第1实施方式的RFIC标签1A的金属薄板10A延伸成平板，并将其连接部用焊锡等焊接安装在凹部25的肩部26上。
除此之外，也可以在螺栓或硬币8上形成凹部25之后，从凹部25的底部到肩部26的上面的高度为止注入密封材料17，将其上面抹平，并在此例如用喷墨方式印刷金属薄膜(导电性的薄膜)，在狭缝部和肩部26上形成重叠的连接部，之后将IC芯片5装配在狭缝部上，从而构成RFIC标签。最后将密封材料17填充到凹部25的上端为止，从而使螺栓7或硬币8的上端面平滑。
进而，在所述第1实施方式以及其变形例、所述第2实施方式以及其变形例中，形成阻抗匹配用的电路的狭缝设为L字形状，但不限于此，也可以是如图11A所示的T字形状的狭缝6B。
图11A是为了便于理解而除去了IC芯片5的状态的小型嵌入物3B的平面图，图11B是将小型嵌入物3B安装在金属部件上时的等效电路图。

Claims (14)

1.一种RFIC标签，在导电性的薄板或薄膜上装配了利用无线电波工作的IC芯片，其特征在于：
通过将所述导电性的薄板或薄膜安装成设置在其两端部侧的连接部与金属物电连接或以形成静电电容的方式连接，使所述金属物构成所述IC芯片的天线；
所述导电性的薄板或薄膜，在中间部具备用于使所述天线的阻抗和所述IC芯片的阻抗匹配的阻抗匹配用的电路；
安装成至少使所述阻抗匹配用的电路部分从所述金属物离开规定的间隔。
2.如权利要求1所述的RFIC标签，其中，所述阻抗匹配用的电路，是设置在所述导电性的薄板或薄膜的中间部的L字形状或T字形状的狭缝。
3.如权利要求2所述的RFIC标签，其中，所述IC芯片的与所述天线电连接的端子跨越所述狭缝而与所述导电性的薄板或薄膜连接。
4.如权利要求2所述的RFIC标签，其中，隔着衬垫部件安装了所述导电性的薄板或薄膜，从而至少使所述狭缝部分从所述金属物的表面离开规定的间隔。
5.如权利要求1所述的RFIC标签，其特征在于，当把要发射或接收的电波的波长设为λ时，所述导电性的薄板或薄膜的、从所述金属物离开规定的间隔的所述阻抗匹配用的电路部分的纵向的长度小于λ/2。
6.一种RFIC标签，在导电性的薄板或薄膜上装配了利用无线电波工作的IC芯片，其特征在于：
所述导电性的薄板或薄膜，在其两端部具备与金属物电连接或以形成静电电容的方式连接的连接部，在中间部具备装配所述IC芯片时的阻抗匹配用的电路，并被构成为小于所述无线电波的波长λ的1/2的长度；
且构成为，当将所述两端部经由所述连接部安装到所述金属物上时，使所述中间部位于从所述金属物离开规定的间隔的位置。
7.如权利要求1所述的RFIC标签，其中，所述导电性的薄板是导电性的金属薄板、在表面上形成了导电性金属膜的薄板、或由导电性树脂构成的薄板。
8.一种RFIC标签的使用方法，是在具有阻抗匹配用的电路的导电性的薄板或薄膜上装配了利用无线电波工作的IC芯片的RFIC标签的使用方法，其特征在于：
通过安装成使设置在所述导电性的薄板或薄膜的两端部侧的连接部与金属物电连接或以形成静电电容的方式连接，使所述金属物构成所述IC芯片的天线；
将所述导电性的薄板或薄膜安装成至少使所述阻抗匹配用的电路部分从所述金属物离开规定的间隔。
9.一种RFIC标签的使用方法，是包括利用无线电波工作的IC芯片和具有阻抗匹配用的电路的小型天线而构成的小型嵌入方式的RFIC标签的使用方法，其特征在于：
通过将设置在所述小型天线的规定的端部的连接部与金属物电连接或者以静电电容耦合的方式连接，使所述金属物构成所述IC芯片的天线；
将所述小型天线安装成至少使所述阻抗匹配用的电路部分从所述金属物离开规定的间隔。
10.一种RFIC标签，是用于权利要求9的使用方法的所述小型嵌入方式的RFIC标签，其特征在于：
当把要发射或接收的电波的波长设为λ时，所述小型天线的长度小于λ/2。
11.如权利要求10所述的RFIC标签，其特征在于：
所述小型天线通过在基膜上形成具有所述阻抗匹配用的电路的金属薄膜而构成；
在与所述阻抗匹配用的电路部分相对应的所述基膜的安装面侧，粘贴规定的厚度的衬垫部件。
12.如权利要求11所述的RFIC标签，其中，所述阻抗匹配用的电路是设置在所述金属薄膜上的L字形状或T字形状的狭缝。
13.一种RFIC标签的使用方法，是在具有阻抗匹配用的电路的导电性的薄板或薄膜上装配了利用无线电波工作的IC芯片的RFIC标签的使用方法，其特征在于：
在金属物上设有凹部，并在该凹部上形成肩部；
通过安装成使设置在所述导电性的薄板或薄膜的两端部侧的连接部与所述肩部电连接或以形成静电电容的方式连接，使所述金属物构成所述IC芯片的天线；
将所述导电性的薄板或薄膜安装成至少使所述阻抗匹配用的电路部分从所述凹部的周壁以及底面离开规定的间隔。
14.一种RFIC标签的使用方法，是包括利用无线电波工作的IC芯片和具有阻抗匹配用的电路的小型天线而构成的小型嵌入方式的RFIC标签的使用方法，其特征在于：
在金属物上设置凹部，并在该凹部上形成肩部；
通过将所述小型天线的规定的端部与该肩部电连接或以静电电容耦合的方式连接，使所述金属物构成所述IC芯片的天线；
将所述小型天线安装成至少使所述阻抗匹配用的电路部分从所述凹部的周壁以及底面离开规定的间隔。
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